JP2012052416A - Method for making shield machine pass to underground structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for making a shield machine pass to an underground structure, which can withstand earth and water pressure to the underground structure even when a segment made of an inexpensive plain concrete is used and easily make the shield machine pass to the underground structure without welding or removing the underground structure.SOLUTION: A reinforcement member 19 is repeatedly towed and cut. Towing of the reinforcement member 19 is stopped just before the reinforcement member 19 comes off a shield passing portion 5 and a water-blocking packer 17b because if the reinforcement member 19 comes off the water-blocking packer 17b, muddy water 73 within an entrance room 69 leaks from the water-blocking packer 17b into a shield tunnel 1. In the state described above, the reinforcement member 19 is connected with the water-blocking packer 17b. A wire 75 is removed from the reinforcement member 19. The reinforcement member 19 has a role as a water-blocking cover by sealing the water-blocking packer 17b.

Description

本発明は、シールドトンネルやケーソン立坑などの地下構造体へのシールド機通過方法に関するものである。   The present invention relates to a shield machine passing method to an underground structure such as a shield tunnel or a caisson shaft.

従来、シールドトンネルなどの地下構造物内よりシールド機を発進させる方法としては、発進部の地下構造物外側に薬液注入などにより地盤改良を施し、発進部の補強等を実施後、発進部のセグメントを解体、溶断等により撤去して、シールド機を発進させていた。このため、シールド機発進部は、シールド機を発進させる前に、多くの時間を要し、また、セグメントの撤去や溶断などは危険を伴う作業であった。   Conventionally, as a method of starting a shield machine from inside an underground structure such as a shield tunnel, the ground is improved by injecting chemicals into the outside of the underground structure of the start section, reinforcing the start section, etc. Was removed by dismantling, fusing, etc., and the shield machine was started. For this reason, the shield machine starting part required a lot of time before starting the shield machine, and the removal or fusing of the segments was a dangerous operation.

このような、地下構造物からのシールド機の発進方法としては、例えば、立坑のシールド機発進部を、高強度繊維製シート等で補強されたコンクリートで構築する方法がある(特許文献1、特許文献2)。   As a method of starting a shield machine from such an underground structure, for example, there is a method of constructing a shield machine start part of a shaft with concrete reinforced with a high-strength fiber sheet or the like (Patent Document 1, Patent) Reference 2).

また、鋼製セグメントに高靱性コンクリートを組み合わせ、シールド機の発進口に該当するセグメントの一部を補強するとともに、発進口を高靱性コンクリートで構成する方法がある(特許文献3)。   In addition, there is a method in which high-toughness concrete is combined with a steel segment to reinforce a part of the segment corresponding to the start port of the shield machine, and the start-up port is made of high-toughness concrete (Patent Document 3).

特開平8−68294号公報JP-A-8-68294 特開平11−200761号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-200761 特開2003−253992号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-253992

しかし、特許文献1、特許文献2に記載された発明では、シールド機発進部に該当する地下構造物の一部を、溶断や撤去する必要はないものの、高靱性シート等は非常に高価であるため、施工費用がかさむという問題がある。   However, in the inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is not necessary to melt or remove a part of the underground structure corresponding to the shield machine starting part, but a tough sheet or the like is very expensive. Therefore, there is a problem that the construction cost is increased.

また、特許文献3に記載された発明では、特殊な構造のセグメントを使用する必要があるとともに、高靱性コンクリートは非常に高価であるため、費用がかさむという問題がある。   Moreover, in the invention described in Patent Document 3, there is a problem that it is necessary to use a segment having a special structure, and high toughness concrete is very expensive.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、安価な無筋コンクリートを使用したセグメントを用いても、地下構造体への土水圧に耐えることができ、地下構造体の溶断や撤去を行うことなく容易に地下構造体へシールド機を通過させることができる、地下構造体へのシールド機通過方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the purpose thereof is to withstand the earth and water pressure to the underground structure even using a segment using inexpensive unreinforced concrete, An object of the present invention is to provide a method for passing a shield machine to an underground structure, which can easily pass the shield machine to the underground structure without melting or removing the underground structure.

前述した目的を達成するため、本発明は、地下構造体にシールド機を通過させる方法であって、前記地下構造体のシールド通過部を無筋コンクリートで形成するとともに、前記シールド通過部に補強部材を設ける工程aと、前記シールド通過部を囲うように枠体を設ける工程bと、前記地下構造体と前記枠体との間に液体を注入し、前記枠体内の水圧を、前記地下構造体外部の土水圧と略同等とする工程cと、前記補強部材を抜き取る工程dと、前記シールド通過部をシールド機で掘削する工程eと、を具備し、前記工程aでは、前記補強部材の一方の端部近傍に第1の止水部材が設けられ、前記工程dでは、前記補強部材の先端が前記第1の止水部材から抜ける前に、前記補強部材を前記第1の止水部材へ固定することを特徴とする地下構造体へのシールド機通過方法である。   In order to achieve the above-described object, the present invention is a method of passing a shield machine through an underground structure, wherein a shield passage portion of the underground structure is formed of unreinforced concrete, and a reinforcing member is provided in the shield passage portion. A step of providing a frame so as to surround the shield passage portion, a liquid is injected between the underground structure and the frame, and the water pressure in the frame is controlled by the underground structure. A step c that is substantially equivalent to an external earth water pressure; a step d that extracts the reinforcing member; and a step e that excavates the shield passage portion with a shield machine. In the step a, one of the reinforcing members A first water stop member is provided in the vicinity of the end of the first water stop member, and in the step d, the reinforcement member is moved to the first water stop member before the tip of the reinforcement member comes out of the first water stop member. An underground structure characterized by fixing A shield machine passing way to the body.

前記工程aでは、前記補強部材の他方の端部近傍に第2の止水部材が更に設けられ、前記工程dでは、前記補強部材の先端が前記第2の止水部材内にある状態で、前記第2の止水部材の端に止水蓋を設けることが望ましい。   In the step a, a second water stop member is further provided in the vicinity of the other end of the reinforcement member, and in the step d, the tip of the reinforcement member is in the second water stop member. It is desirable to provide a water stop lid at the end of the second water stop member.

前記地下構造体はシールドトンネルであり、前記工程aは、シールド機により前記シールドトンネルを構築しながら、前記シールドトンネルの前記シールド通過部へ無筋コンクリート部を有するセグメントを設置する工程であり、前記工程dは、前記シールドトンネルの周方向に前記補強部材を抜き取ってもよく、または、前記地下構造体はケーソン立坑であり、前記工程aは、ケーソンの前記シールド通過部を無筋コンクリートで形成する工程であり、前記工程aの後に前記ケーソンを沈設させる工程fを更に具備し、前記工程dは、前記ケーソン立坑内で略鉛直方向または略水平方向に前記補強部材を抜き取ってもよい。   The underground structure is a shield tunnel, and the step a is a step of installing a segment having an unreinforced concrete portion in the shield passage portion of the shield tunnel while constructing the shield tunnel by a shield machine, The step d may extract the reinforcing member in the circumferential direction of the shield tunnel, or the underground structure is a caisson shaft, and the step a forms the shield passing portion of the caisson with unreinforced concrete. It is a process, and further comprises a process f for laying the caisson after the process a, and the process d may extract the reinforcing member in a substantially vertical direction or a substantially horizontal direction in the caisson shaft.

前記工程aでは、前記補強部材と前記地下構造体との間に荷重伝達部材が設けられてもよく、前記工程aでは、前記補強部材のガイドが設けられてもよい。   In the step a, a load transmission member may be provided between the reinforcing member and the underground structure, and in the step a, a guide for the reinforcing member may be provided.

本発明によれば、シールド機の通過部が無筋コンクリートで形成されるため、セグメントの溶断や撤去を行うことなく、シールド機を発進することができる。また、補強部材が設けられるため、高価な高靱性コンクリートなどを使用しなくとも、外部からの土圧に耐えることができる。   According to this invention, since the passage part of a shield machine is formed with unreinforced concrete, a shield machine can be started without performing fusing and removal of a segment. Further, since the reinforcing member is provided, it is possible to withstand the earth pressure from the outside without using expensive high toughness concrete or the like.

また、補強部材を撤去する前に構造物の内面に泥水等の液体を充填し、外部からの土水圧と同等の圧力とすれば、補強部材撤去時にも、シールド通過部が構造物外部からの土水圧に耐えることができる。さらに、補強部材と地下構造物との間に荷重伝達部材を設置すれば、効率よく地下構造物からの荷重を補強部材が受けることができ、また、補強部材のガイドを設ければ、補強部材の撤去時に補強部材が倒れたりすることがない。従って、特殊な高靱性コンクリートを使用することなく、外部からの土水圧に耐え、シールド機通過部の地下構造物の溶断や撤去等をすることなく、容易にシールド機を通過させることができる。   In addition, if the inner surface of the structure is filled with a liquid such as muddy water before removing the reinforcing member, and the pressure is equivalent to the soil water pressure from the outside, even when the reinforcing member is removed, the shield passage part will be exposed from the outside of the structure. Can withstand soil water pressure. Furthermore, if a load transmitting member is installed between the reinforcing member and the underground structure, the reinforcing member can efficiently receive the load from the underground structure, and if a guide for the reinforcing member is provided, the reinforcing member The reinforcement member does not fall down when removing. Therefore, without using special high toughness concrete, the shield machine can be easily passed without enduring earth and water pressure from outside and without fusing or removing the underground structure in the shield machine passage part.

本発明によれば、安価な無筋コンクリートを使用したセグメントを用いても、地下構造体への土水圧に耐えることができ、地下構造体の溶断や撤去を行うことなく容易に地下構造体へシールド機を通過させることができる、地下構造体へのシールド機通過方法を提供することができる。   According to the present invention, even if a segment using inexpensive unreinforced concrete is used, it is possible to withstand soil water pressure on the underground structure, and it is possible to easily move to the underground structure without fusing or removing the underground structure. The shield machine passage method to an underground structure which can let a shield machine pass can be provided.

シールドトンネル1の外観を示す図。The figure which shows the external appearance of the shield tunnel 1. FIG. シールドトンネル1の内面から見た、シールド通過部5近傍を示す図。The figure which shows the shield passage part 5 vicinity seen from the inner surface of the shield tunnel 1. FIG. 無筋コンクリートセグメント7を示す図で、(a)は無筋コンクリートセグメント7aを示す図、(b)は無筋コンクリートセグメント7bを示す図。It is a figure which shows the unreinforced concrete segment 7, (a) is a figure which shows the unreinforced concrete segment 7a, (b) is a figure which shows the unreinforced concrete segment 7b. 補強スチールセグメント9を示す図。The figure which shows the reinforced steel segment 9. FIG. 無筋コンクリートセグメント7内面に補強部材19を設けた状態を示す図。The figure which shows the state which provided the reinforcement member 19 in the inner surface of the unreinforced concrete segment. 枠体65によりエントランスルーム69が設けられた状態を示す図。The figure which shows the state in which the entrance room 69 was provided by the frame 65. FIG. エントランスルーム69に泥水73が注入された状態を示す図。The figure which shows the state by which the muddy water 73 was inject | poured into the entrance room 69. FIG. 補強部材19を引抜く状態を示す図。The figure which shows the state which pulls out the reinforcement member 19. FIG. 止水パッカ17aに止水蓋79が設けられた状態を示す図。The figure which shows the state by which the water stop lid 79 was provided in the water stop packer 17a. 補強部材19を切断しながら牽引する状態を示す図。The figure which shows the state which pulls, cutting the reinforcement member 19. FIG. 補強部材19が止水パッカ17bに固定された状態を示す図。The figure which shows the state by which the reinforcement member 19 was fixed to the water stop packer 17b. ケーソン立坑85からシールド機71を発進させる状態を示す図。The figure which shows the state which starts the shield machine 71 from the caisson shaft 85. FIG.

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかるシールドトンネル1を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a diagram showing a shield tunnel 1 according to an embodiment of the present invention.

地下構造体としてのシールドトンネル1は、複数のセグメントから構成される。シールドトンネル1の側方には、分岐シールド予定部3に分岐シールドが設けられ、シールド通過部5でシールドトンネル1と接続される。   The shield tunnel 1 as an underground structure is composed of a plurality of segments. At the side of the shield tunnel 1, a branch shield is provided in the planned branch shield part 3, and the shield tunnel 1 is connected to the shield tunnel 1 at the shield passage part 5.

シールド通過部5に該当する部位には、通常のセグメントに代えて、無筋コンクリートセグメント7が設けられる。シールド通過部5に設置された無筋コンクリートセグメント7の両サイド(シールドトンネル1の軸方向)には、側部補強セグメント11が設けられる。また、無筋コンクリートセグメント7と周方向に隣接する部位には、補強スチールセグメント9が設けられる。   In a portion corresponding to the shield passage portion 5, an unreinforced concrete segment 7 is provided instead of the normal segment. Side reinforcing segments 11 are provided on both sides of the unreinforced concrete segment 7 installed in the shield passage portion 5 (in the axial direction of the shield tunnel 1). Further, a reinforcing steel segment 9 is provided at a portion adjacent to the unreinforced concrete segment 7 in the circumferential direction.

図2は、シールドトンネル1の内部から見た、シールド通過部5近傍を示した図である。シールド通過部5に該当する部位は、無筋コンクリートセグメント7が設けられており、無筋コンクリートセグメント7のトンネル周方向には、補強スチールセグメント9が接合される。シールド通過部5に設けられた無筋コンクリートセグメント7のトンネル軸方向には、側部補強セグメント11が設けられており、その他の部位は一般セグメント13が設けられる。   FIG. 2 is a view showing the vicinity of the shield passage portion 5 as seen from the inside of the shield tunnel 1. A portion corresponding to the shield passage portion 5 is provided with an unreinforced concrete segment 7, and a reinforcing steel segment 9 is joined in the tunnel circumferential direction of the unreinforced concrete segment 7. Side reinforcement segments 11 are provided in the tunnel axis direction of the unreinforced concrete segment 7 provided in the shield passage portion 5, and general segments 13 are provided in other portions.

なお、側部補強セグメント11は、シールド通過時の補強機能を有するセグメントであり、一般セグメント13よりもやや幅は狭く、リブ等で補強が施されている。また、一般セグメント13は、鋼製セグメント、RCセグメント、合成セグメント等従来使用されているセグメントでよい。   In addition, the side part reinforcement segment 11 is a segment which has a reinforcement function at the time of a shield passage, is a little narrower than the general segment 13, and is reinforced with a rib etc. The general segment 13 may be a conventionally used segment such as a steel segment, an RC segment, or a synthetic segment.

補強スチールセグメント9には、ブラケット15が設けられる。無筋コンクリートセグメント7の内面には、補強部材19が、シールド通過部5を覆うように、シールドトンネル1の軸方向に複数並列して設けられる。補強部材19は、棒状の部材であり、シールドトンネル1の円周方向内面に沿った円弧状の部材である。補強部材19の両端は、無筋コンクリートセグメント7の両側それぞれに接続された補強スチールセグメント9のブラケット15で固定される。   A bracket 15 is provided on the reinforcing steel segment 9. A plurality of reinforcing members 19 are provided on the inner surface of the unreinforced concrete segment 7 in parallel in the axial direction of the shield tunnel 1 so as to cover the shield passage portion 5. The reinforcing member 19 is a rod-shaped member, and is an arc-shaped member along the circumferential inner surface of the shield tunnel 1. Both ends of the reinforcing member 19 are fixed by brackets 15 of reinforcing steel segments 9 connected to both sides of the unreinforced concrete segment 7 respectively.

無筋コンクリートセグメント7と補強スチールセグメント9との接合部近傍には、止水パッカ17が設けられる。補強部材19は止水パッカ17を貫通する。止水パッカ17は、補強部材19に沿って水が補強スチールセグメント9側に浸入することを防止する。   In the vicinity of the joint between the unreinforced concrete segment 7 and the reinforced steel segment 9, a water stop packer 17 is provided. The reinforcing member 19 penetrates the water blocking packer 17. The water stop packer 17 prevents water from entering the reinforcing steel segment 9 along the reinforcing member 19.

図3は、無筋コンクリートセグメントを示す図で、図3(a)は無筋コンクリートセグメント7aを示す図、図3(b)は無筋コンクリートセグメント7bを示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing an unreinforced concrete segment, FIG. 3 (a) is a diagram showing an unreinforced concrete segment 7a, and FIG. 3 (b) is a diagram showing an unreinforced concrete segment 7b.

無筋コンクリートセグメント7としては、図3(a)に示すような無筋コンクリートセグメント7aが使用できる。無筋コンクリートセグメント7aは、無筋コンクリート21からなる。なお、シールド通過部に該当する部位以外は、鉄筋等が埋設されることが望ましい。特にリング間継手の補強のため、継手部には配筋が必要である。無筋コンクリートセグメント7aの内面側および側面には、曲がりボルト穴23a、23bが設けられる。曲がりボルト穴23a、23bは、曲がりボルトによって、隣接するセグメントと接合する際に使用される。なお、シールド通過部5に設けられるセグメント同士の継手は、シールド機で切断可能な材質であるか、曲がりボルトのように鋼製継手板が不要で、かつシールド通過前にボルトを撤去することができるものとする。シールド通過部5以外の継手部には通常のボルトや継手板を設けることもできる。   As the unreinforced concrete segment 7, the unreinforced concrete segment 7a as shown to Fig.3 (a) can be used. The unreinforced concrete segment 7 a is made of unreinforced concrete 21. In addition, it is desirable to embed a reinforcing bar etc. other than the part corresponding to the shield passing part. In particular, reinforcement of the joint between rings is necessary at the joint. Bent bolt holes 23a and 23b are provided on the inner surface side and the side surface of the unreinforced concrete segment 7a. The bent bolt holes 23a and 23b are used when the adjacent bolts are joined by the bent bolt. In addition, the joint of the segments provided in the shield passage part 5 is a material that can be cut by a shield machine, or a steel joint plate is not required like a bent bolt, and the bolt may be removed before passing the shield. It shall be possible. Ordinary bolts and joint plates may be provided at joint portions other than the shield passage portion 5.

また、無筋コンクリートセグメント7としては、図3(b)に示すような無筋コンクリートセグメント7bを使用することもできる。無筋コンクリートセグメント7bは、スキンプレート29、継手板33、側板31、縦リブ35等からなる通常の鋼製セグメントに対して、シールド通過部に該当する部位が枠板41で区画される。枠板41で区画された部位には無筋コンクリート25が設けられる。継手板33および側板31には、接合穴37、継手穴39がそれぞれ設けられる。また、無筋コンクリート25には、曲がりボルト穴27が設けられる。接合穴37、継手穴39、曲がりボルト穴27は、隣接するセグメントとの接合部である。   Moreover, as the unreinforced concrete segment 7, the unreinforced concrete segment 7b as shown in FIG.3 (b) can also be used. In the unreinforced concrete segment 7b, a portion corresponding to the shield passage portion is partitioned by a frame plate 41 with respect to a normal steel segment including the skin plate 29, the joint plate 33, the side plate 31, the vertical rib 35 and the like. The unreinforced concrete 25 is provided in the region partitioned by the frame plate 41. The joint plate 33 and the side plate 31 are provided with a joint hole 37 and a joint hole 39, respectively. The unreinforced concrete 25 is provided with a bent bolt hole 27. The joint hole 37, the joint hole 39, and the bent bolt hole 27 are joint portions with adjacent segments.

図4は、補強スチールセグメント9を示す図である。補強スチールセグメント9は、スキンプレート43、側板45、継手板47、縦リブ49等により構成される通常の鋼製セグメントに対して、ブラケット15、および止水パッカ17等が設けられる。補強スチールセグメント9の一方の継手板53は、補強スチールセグメント9の高さよりも高く、補強部材用穴59が設けられる。   FIG. 4 is a diagram showing the reinforced steel segment 9. The reinforcing steel segment 9 is provided with a bracket 15, a water-stop packer 17, and the like with respect to a normal steel segment constituted by a skin plate 43, side plates 45, joint plates 47, vertical ribs 49, and the like. One joint plate 53 of the reinforcing steel segment 9 is higher than the height of the reinforcing steel segment 9 and is provided with a reinforcing member hole 59.

補強部材用穴59は補強部材19が貫通する穴である。補強部材用穴59の継手板53の背面には、止水パッカ17が設けられる。止水パッカ17は、筒状部材であり、内面がシールされている。このため、補強部材19が止水パッカ17に挿入されると、継手板53の表側から止水パッカ17の背面へは水が浸入しない。   The reinforcing member hole 59 is a hole through which the reinforcing member 19 passes. A water stop packer 17 is provided on the back surface of the joint plate 53 of the reinforcing member hole 59. The water stop packer 17 is a cylindrical member, and the inner surface is sealed. For this reason, when the reinforcing member 19 is inserted into the water blocking packer 17, water does not enter from the front side of the joint plate 53 to the back surface of the water blocking packer 17.

止水パッカ17の後方にはブラケット15が設けられる。ブラケット15は補強部材19の端部を固定するための部材である。すなわち、補強部材19は補強部材用穴59および止水パッカ17を貫通して、端部がブラケット15に固定される。   A bracket 15 is provided behind the water stop packer 17. The bracket 15 is a member for fixing the end of the reinforcing member 19. That is, the reinforcing member 19 passes through the reinforcing member hole 59 and the water blocking packer 17, and the end portion is fixed to the bracket 15.

継手板47、53、側板45には、それぞれ接合穴57、継手穴51が設けられ、隣接するセグメント同士の接合に用いられる。なお、補強スチールセグメント9の形態は図4に示したものに限られず、必要に応じて、止水パッカ17、ブラケット15の設置位置や設置個数は適宜変更可能であり、また、補強の程度に応じて、縦リブ49の形状を変更したり、側板45に平行なリブ等を別途設けることもできる。   The joint plates 47 and 53 and the side plate 45 are provided with joint holes 57 and joint holes 51, respectively, and are used for joining adjacent segments. The form of the reinforcing steel segment 9 is not limited to that shown in FIG. 4, and the installation position and the number of installations of the water stop packer 17 and the bracket 15 can be changed as needed. Accordingly, the shape of the vertical rib 49 can be changed, or a rib parallel to the side plate 45 can be provided separately.

次に、本実施の形態にかかるシールド機通過方法を説明する。図5から図11は本実施の形態にかかるシールド機通過方法を示す図であり、図2のA−A矢視図である。   Next, the shield machine passing method according to the present embodiment will be described. 5 to 11 are diagrams showing a shield machine passing method according to the present embodiment, and are views taken along line AA in FIG.

まず、図5に示すように、無筋コンクリートセグメント7及び補強スチールセグメント9等によってシールドトンネル1を構築する。シールド通過部5は無筋コンクリートで構成されるが無筋コンクリートのみでは、シールドトンネル1の外部からの土水圧に耐えることができないため、無筋コンクリートセグメント7の内面には、補強部材19が設けられる。すなわち、無筋コンクリートセグメント7が型枠であるとすると、補強部材19が支保工の役割を有する。   First, as shown in FIG. 5, the shield tunnel 1 is constructed by the unreinforced concrete segment 7, the reinforcing steel segment 9, and the like. Although the shield passage portion 5 is made of unreinforced concrete, the reinforcement member 19 is provided on the inner surface of the unreinforced concrete segment 7 because the unreinforced concrete alone cannot withstand the earth and water pressure from the outside of the shield tunnel 1. It is done. That is, assuming that the unreinforced concrete segment 7 is a formwork, the reinforcing member 19 has a role of supporting work.

補強部材19の設置方法は、以下の通りである。例えば、下方の補強スチールセグメント9を先に設置した場合には、無筋コンクリートセグメント7を接合後、補強部材19の端部を止水パッカ17aに通す。その後、上方の補強スチールセグメント9を設置する際に、補強部材19の端部が、止水パッカ17bに挿入されるように設置する。次いで、補強部材19の両端をそれぞれブラケット15に固定する。なお、補強部材19とブラケット15との接合は、溶接でもボルト固定でも良い。   The installation method of the reinforcing member 19 is as follows. For example, when the lower reinforcing steel segment 9 is installed first, after joining the unreinforced concrete segment 7, the end of the reinforcing member 19 is passed through the water blocking packer 17 a. Then, when installing the upper reinforcement steel segment 9, it installs so that the edge part of the reinforcement member 19 may be inserted in the water stop packer 17b. Next, both ends of the reinforcing member 19 are fixed to the bracket 15. The reinforcement member 19 and the bracket 15 may be joined by welding or bolt fixing.

補強部材19と無筋コンクリートセグメント7との隙間がある場合には、無筋コンクリートセグメント7がシールドトンネル1の外部より受ける荷重を補強部材19が効率よく受けることができない。この場合には、補強部材19と無筋コンクリートセグメント7との間に荷重伝達部材61を設けることが望ましい。荷重伝達部材61としては、楔状の一対の部材を、所定間隔で補強部材19と無筋コンクリートセグメント7との隙間に打ち込んでも良く、また、隙間をモルタル等で埋めても良い。   When there is a gap between the reinforcing member 19 and the unreinforced concrete segment 7, the reinforcing member 19 cannot efficiently receive the load that the unreinforced concrete segment 7 receives from the outside of the shield tunnel 1. In this case, it is desirable to provide a load transmission member 61 between the reinforcing member 19 and the unreinforced concrete segment 7. As the load transmission member 61, a pair of wedge-shaped members may be driven into the gap between the reinforcing member 19 and the unreinforced concrete segment 7 at a predetermined interval, or the gap may be filled with mortar or the like.

次に、図6に示すように、継手板53近傍(または補強スチールセグメントの一部)に枠体65を設ける。枠体65は例えば鋼板であり、溶接等により固定される。枠体65は、シールド通過部5を囲むように設けられる。すなわち、枠体65はシールド通過部5を囲むように筒状に設けられ、枠体65および無筋コンクリートセグメント7とで囲まれた空間にシールド機のエントランスルーム69が形成される。   Next, as shown in FIG. 6, a frame body 65 is provided in the vicinity of the joint plate 53 (or a part of the reinforcing steel segment). The frame body 65 is a steel plate, for example, and is fixed by welding or the like. The frame body 65 is provided so as to surround the shield passage portion 5. That is, the frame body 65 is provided in a cylindrical shape so as to surround the shield passage portion 5, and an entrance room 69 of the shield machine is formed in a space surrounded by the frame body 65 and the unreinforced concrete segment 7.

枠体65の端部には、エントランスルーム69の開口部側に向けてパッキン67が設けられる。パッキン67はゴム製や樹脂製であり、エントランスルーム69にシールド機が侵入した際に、エントランスルーム69からの泥水等がシールドトンネル1内へ浸入することを防ぐ。なお、枠体65の形状は、図6に示すようにL字状以外でもよく、たとえば平板状であってもよい。   A packing 67 is provided at the end of the frame body 65 toward the opening side of the entrance room 69. The packing 67 is made of rubber or resin, and prevents muddy water or the like from the entrance room 69 from entering the shield tunnel 1 when the shield machine enters the entrance room 69. The shape of the frame body 65 may be other than the L shape as shown in FIG. 6, for example, a flat plate shape.

無筋コンクリートセグメント7には、必要に応じてガイド63が設けられる。ガイド63は補強部材19がシールドトンネル1の軸方向にぶれたり、内部に倒れたりするのを防ぐためのものである。ガイド63としては、例えば半割のリング状部材であり、補強部材19を挟み込み、一部を無筋コンクリートセグメント7に固定すれば良い。なお、ガイド63は、シールド機で掘削可能な樹脂製、コンクリート製等であることが望ましい。   The unreinforced concrete segment 7 is provided with a guide 63 as necessary. The guide 63 is for preventing the reinforcing member 19 from shaking in the axial direction of the shield tunnel 1 or falling down inside. The guide 63 is, for example, a half ring-shaped member, and the reinforcing member 19 may be sandwiched and a part may be fixed to the unreinforced concrete segment 7. The guide 63 is preferably made of resin, concrete, or the like that can be excavated by a shield machine.

次に、図7に示すように、エントランスルーム69にシールド機71の先端を挿入し、シールド機71の先端が補強部材19に当たる前の位置で停止する。シールド機71の先端は、枠体65で囲まれたエントランスルーム69内に収まり、周囲はパッキン67で止水される。なお、シールド機71がエントランスルーム69に挿入される前に、シールド通過部5に該当する無筋コンクリートセグメント7同士の接合部に使用されていた曲がりボルト等は撤去される。曲がりボルトがシールド機71の掘削に影響を与えない場合には、曲がりボルトを撤去する必要はない。   Next, as shown in FIG. 7, the tip of the shield machine 71 is inserted into the entrance room 69, and stops at a position before the tip of the shield machine 71 hits the reinforcing member 19. The tip of the shield machine 71 is accommodated in an entrance room 69 surrounded by a frame body 65, and the periphery is stopped by a packing 67. Before the shield machine 71 is inserted into the entrance room 69, the bent bolt or the like used in the joint portion between the unreinforced concrete segments 7 corresponding to the shield passage portion 5 is removed. If the bent bolt does not affect the excavation of the shield machine 71, it is not necessary to remove the bent bolt.

シールド機71の周囲が、パッキン67によりシールされた状態で、エントランスルーム内に液体として泥水73を注入する。この際、エントランスルーム69内の泥水73の圧力を、シールドトンネル1外部からの土水圧とほぼ同等となるように調整する。シールド機71の外周面はパッキン67で止水されているため、エントランスルーム69からシールドトンネル1の内部へ泥水73が漏れ出すことはない。なお、液体としては泥水73に代えて、加泥材等を使用することもできる。   In a state where the periphery of the shield machine 71 is sealed by the packing 67, the muddy water 73 is injected as a liquid into the entrance room. At this time, the pressure of the muddy water 73 in the entrance room 69 is adjusted so as to be substantially equal to the soil water pressure from the outside of the shield tunnel 1. Since the outer peripheral surface of the shield machine 71 is stopped by the packing 67, the muddy water 73 does not leak from the entrance room 69 into the shield tunnel 1. In addition, it can replace with the muddy water 73 and can also use a mud material etc. as a liquid.

次に、図8に示すように、補強部材19を抜き取る。補強部材19を抜き取る方法は以下の通りである。まず、補強部材19両端に接合されていたブラケット15を撤去する。次いで、補強部材19の上端にワイヤ75を接合する。また、必要に応じて、補強部材19の下端部にジャッキ77を設置する。ワイヤ75を図中B方向へ牽引するとともに、ジャッキ77により補強部材19を図中矢印 C方向に押出すことで、補強部材19は、ガイド63及び止水パッカ17a、17bに沿って移動する。なお、ある程度補強部材19が移動したら、ジャッキ77は撤去し、ワイヤ75の牽引のみによって補強部材19を抜き取る。ワイヤ75の牽引は、必要に応じて滑車等を使用し、レバーブロック(登録商標)等で行う。   Next, as shown in FIG. 8, the reinforcing member 19 is extracted. The method of extracting the reinforcing member 19 is as follows. First, the bracket 15 joined to both ends of the reinforcing member 19 is removed. Next, the wire 75 is joined to the upper end of the reinforcing member 19. Moreover, the jack 77 is installed in the lower end part of the reinforcement member 19 as needed. The wire 75 is pulled in the direction B in the drawing and the reinforcing member 19 is pushed out in the direction indicated by the arrow C by the jack 77 to move the reinforcing member 19 along the guide 63 and the water stop packers 17a and 17b. When the reinforcing member 19 moves to some extent, the jack 77 is removed, and the reinforcing member 19 is pulled out only by pulling the wire 75. The pulling of the wire 75 is performed with a lever block (registered trademark) or the like using a pulley or the like as necessary.

図9は、補強部材19が移動し、補強部材端部81が止水パッカ17a内に収まっている状態を示す図である。補強部材端部81が止水パッカ17a内に収まっている状態で、ワイヤ75の牽引を一旦止める。補強部材端部81が止水パッカ17aより抜けると、止水パッカ17aより内部の泥水73がシールドトンネル1内へ漏れ出すためである。   FIG. 9 is a view showing a state in which the reinforcing member 19 is moved and the reinforcing member end portion 81 is accommodated in the water blocking packer 17a. The pulling of the wire 75 is temporarily stopped in a state where the reinforcing member end portion 81 is accommodated in the water blocking packer 17a. This is because the muddy water 73 inside the water blocking packer 17a leaks into the shield tunnel 1 when the reinforcing member end 81 comes out of the water blocking packer 17a.

止水パッカ17aからの泥水73の漏れを防止するため、補強部材端部81が止水パッカ17a内部にある状態で、止水パッカ17aの端部に止水蓋79を設ける。止水蓋79は、止水パッカ17aから泥水73が漏れなければ良く、例えば鋼製等でよく、溶接やボルト止めで固定される。   In order to prevent the muddy water 73 from leaking from the water stop packer 17a, a water stop lid 79 is provided at the end of the water stop packer 17a with the reinforcing member end 81 inside the water stop packer 17a. The water stop lid 79 is not required to leak the muddy water 73 from the water stop packer 17a, and may be made of, for example, steel and fixed by welding or bolting.

次に、図10に示すように、補強部材19をワイヤ75で牽引し引抜く。なお、補強部材19は一度に抜き取ることが困難である場合が多い。この場合には、所定長さの補強部材19を引抜くたびに、補強部材19を切断し、切断部にワイヤ75を改めて固定して、ワイヤ75を牽引する工程を繰り返す。なお、補強部材19が引抜かれる際に、荷重伝達部材61は自然と外れて、エントランスルーム69内に沈降する。   Next, as shown in FIG. 10, the reinforcing member 19 is pulled by the wire 75 and pulled out. In many cases, it is difficult to remove the reinforcing member 19 at a time. In this case, every time the reinforcing member 19 having a predetermined length is pulled out, the step of cutting the reinforcing member 19, fixing the wire 75 to the cut portion again, and pulling the wire 75 is repeated. When the reinforcing member 19 is pulled out, the load transmitting member 61 is naturally removed and settles in the entrance room 69.

補強部材19を切断する際には、止水パッカ17bと切断部との間の補強部材19に、落下防止金具83を設けることが望ましい。切断した際に、補強部材19がエントランスルーム69内に落下することを防止するためである。なお、落下防止金具83は、例えばリング状の鋼製部材であり、ボルトで補強部材19へ固定すれば、補強部材19の切断のたびに、落下防止金具83をずらしながら補強部材19を切断していくことができる。この場合、落下防止金具83から突出した部分が切断部85となる。また、落下防止金具83にワイヤ75を接続することもできる。   When cutting the reinforcing member 19, it is desirable to provide the fall prevention metal fitting 83 on the reinforcing member 19 between the water stop packer 17 b and the cut portion. This is to prevent the reinforcing member 19 from falling into the entrance room 69 when it is cut. The fall prevention metal fitting 83 is, for example, a ring-shaped steel member. If the fall prevention metal fitting 83 is fixed to the reinforcement member 19 with a bolt, the reinforcement prevention member 19 is cut while shifting the fall prevention metal fitting 83 each time the reinforcement member 19 is cut. Can continue. In this case, the portion protruding from the fall prevention fitting 83 becomes the cut portion 85. Further, the wire 75 can be connected to the fall prevention fitting 83.

図11は、補強部材19の端部が止水パッカ17aから抜ける前の状態を示す図である。補強部材19の牽引及び切断を繰り返して、補強部材19がシールド通過部5から外れ、かつ、補強部材19が止水パッカ17bから抜ける前に、補強部材19の牽引を止める。このまま補強部材19を止水パッカ17bから抜いてしまうと、エントランスルーム69内の泥水73が、止水パッカ17bからシールドトンネル1内部に漏れ出すためである。   FIG. 11 is a view showing a state before the end portion of the reinforcing member 19 is removed from the water stop packer 17a. The pulling and cutting of the reinforcing member 19 are repeated, and the pulling of the reinforcing member 19 is stopped before the reinforcing member 19 is detached from the shield passage portion 5 and before the reinforcing member 19 comes out of the water stop packer 17b. This is because if the reinforcing member 19 is removed from the water-stop packer 17b, the muddy water 73 in the entrance room 69 leaks from the water-stop packer 17b into the shield tunnel 1.

補強部材19がシールド通過部5から外れた状態で、補強部材19が止水パッカ17bから抜ける前に補強部材19の牽引を止めて、この状態で、補強部材19と止水パッカ17bとを接合する。また、補強部材19からワイヤ75を撤去する。補強部材19は、止水パッカ17bを塞ぎ、止水蓋の役割を有する。   With the reinforcing member 19 detached from the shield passage portion 5, the pulling of the reinforcing member 19 is stopped before the reinforcing member 19 comes out of the water-stopping packer 17b. In this state, the reinforcing member 19 and the water-stopping packer 17b are joined. To do. Further, the wire 75 is removed from the reinforcing member 19. The reinforcing member 19 closes the water stop packer 17b and serves as a water stop lid.

その後、シールド機71を発進し、無筋コンクリートセグメント7を通過させる。シールド通過部5は、無筋コンクリート等の掘削可能な材質のみであり、掘削部に鋼製部材がないため、容易に掘削することができる。すなわち、シールド機71がシールドトンネル1を容易に通過することができる。   Thereafter, the shield machine 71 is started to pass through the unreinforced concrete segment 7. The shield passage portion 5 is made of only a digable material such as unreinforced concrete, and since there is no steel member in the excavation portion, it can be easily excavated. That is, the shield machine 71 can easily pass through the shield tunnel 1.

本発明にかかる地下構造体へのシールド機通過方法によれば、シールド機の通過部外部の地盤改良を行う必要がなく、また、セグメントの溶断や撤去を行う必要がないため、効率よくシールド機をシールドトンネルに通過させることができる。また、シールド通過部に高靱性コンクリートなどを使用しないため、シールド機の通過が安価である。   According to the shield machine passing method to the underground structure according to the present invention, it is not necessary to improve the ground outside the passage part of the shield machine, and it is not necessary to melt and remove the segment. Can pass through the shield tunnel. In addition, since high-toughness concrete or the like is not used for the shield passage portion, the passage of the shield machine is inexpensive.

また、補強部材19を撤去する前にエントランスルーム69内に泥水73を充填し、外部からの土水圧と同等の圧力とすれば、補強部材撤去時にも、無筋コンクリートセグメント7が土水圧によって破損することがない。さらに、補強部材19と無筋コンクリートセグメント7との間に荷重伝達部材61を設置すれば、効率よく地下構造物からの荷重を補強部材が受けることができ、また、補強部材19のガイド63を設ければ、補強部材19の引抜き時に補強部材19がずれることがない。   Moreover, if the muddy water 73 is filled in the entrance room 69 before the reinforcing member 19 is removed and the pressure is equal to the external soil water pressure, the unreinforced concrete segment 7 is damaged by the soil water pressure even when the reinforcing member is removed. There is nothing to do. Furthermore, if the load transmitting member 61 is installed between the reinforcing member 19 and the unreinforced concrete segment 7, the reinforcing member can efficiently receive the load from the underground structure, and the guide 63 of the reinforcing member 19 can be used. If provided, the reinforcing member 19 will not be displaced when the reinforcing member 19 is pulled out.

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

例えば、本実施の形態においては、シールドトンネル1の内部からシールド機71を発進させる場合を示したが、シールドトンネル1へシールド機71を到達させる場合にも同様の方法が使用できる。この場合、エントランスルーム69を別途封鎖して、同様に内部に泥水を注入して土水圧を外部の土水圧と同等にした後に補強部材を抜き取ればよい。   For example, in the present embodiment, the case where the shield machine 71 is started from the inside of the shield tunnel 1 is shown, but the same method can also be used when the shield machine 71 reaches the shield tunnel 1. In this case, the reinforcing member may be removed after the entrance room 69 is separately sealed and muddy water is similarly injected therein to make the soil water pressure equal to the external soil water pressure.

また、本実施の形態においては、地下構造体として、シールドトンネル1の例を示したが、その他の地下構造体でも良い。例えば、図12はケーソン立坑85からシールド機71が発進する場合を示す図である。ケーソン立坑81の場合には、シールド通過部5を予め無筋コンクリートで形成しておき、内部に補強部材19を設けておく。補強部材19の両端は止水パッカ17a、17bが設けられる。以下、同様の手順でエントランスルーム69を枠体65により形成し、エントランスルーム69内に泥水を注入後、補強部材19を抜き取り、シールド機71を発進させることもできる。   Moreover, in this Embodiment, although the example of the shield tunnel 1 was shown as an underground structure, another underground structure may be sufficient. For example, FIG. 12 is a diagram showing a case where the shield machine 71 starts from the caisson shaft 85. In the case of the caisson shaft 81, the shield passage portion 5 is previously formed of unreinforced concrete, and the reinforcing member 19 is provided inside. Both ends of the reinforcing member 19 are provided with water-stop packers 17a and 17b. Thereafter, the entrance room 69 is formed by the frame body 65 in the same procedure, and after the muddy water is poured into the entrance room 69, the reinforcing member 19 can be extracted and the shield machine 71 can be started.

1………シールドトンネル
3………分岐シールド予定部
5………シールド通過部
7………無筋コンクリートセグメント
9………補強スチールセグメント
11……側部補強セグメント
13……一般セグメント
15……ブラケット
17……止水パッカ
19……補強部材
21……無筋コンクリート
23……曲がりボルト穴
25……無筋コンクリート
27……曲がりボルト穴
29……スキンプレート
31……側板
33……継手板
35……縦リブ
37……接合穴
39……継手穴
41……枠板
43……スキンプレート
45……側板
47……継手板
49……縦リブ
51……継手穴
53……継手板
57……接合穴
59……補強部材用穴
61……荷重伝達部材
65……枠板
67……パッキン
69……エントランスルーム
71……シールド機
73……泥水
75……ワイヤ
77……ジャッキ
79……止水蓋
81……補強部材端部
83……落下防止金具
85……ケーソン立坑
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ......... Shield tunnel 3 ......... Branch shield planned part 5 ......... Shield passage part 7 ......... Unreinforced concrete segment 9 ......... Reinforcement steel segment 11 ... Side part reinforcement segment 13 ... General segment 15 ... ... Bracket 17 ... Water blocking pack 19 ... Reinforcing member 21 ... Unreinforced concrete 23 ... Bent bolt hole 25 ... Unreinforced concrete 27 ... Bent bolt hole 29 ... Skin plate 31 ... Side plate 33 ... Joint Plate 35 ... Vertical rib 37 ... Joint hole 39 ... Joint hole 41 ... Frame plate 43 ... Skin plate 45 ... Side plate 47 ... Joint plate 49 ... Vertical rib 51 ... Joint hole 53 ... Joint plate 57 …… Junction hole 59 …… Reinforcing member hole 61 …… Load transmission member 65 …… Frame plate 67 …… Packing 69 …… Entrance room 71 …… Shielding machine 73 …… Muddy water 75 …… Ear 77 ...... jack 79 ...... waterproofing cover 81 ...... reinforcing member end 83 ...... fall prevention fitting 85 ...... caisson shafts

Claims (6)

地下構造体にシールド機を通過させる方法であって、
前記地下構造体のシールド通過部を無筋コンクリートで形成するとともに、前記シールド通過部に補強部材を設ける工程aと、
前記シールド通過部を囲うように枠体を設ける工程bと、
前記地下構造体と前記枠体との間に液体を注入し、前記枠体内の水圧を、前記地下構造体外部の土水圧と略同等とする工程cと、
前記補強部材を抜き取る工程dと、
前記シールド通過部をシールド機で掘削する工程eと、
を具備し、
前記工程aでは、前記補強部材の一方の端部近傍に第1の止水部材が設けられ、
前記工程dでは、前記補強部材の先端が前記第1の止水部材から抜ける前に、前記補強部材を前記第1の止水部材へ固定することを特徴とする地下構造体へのシールド機通過方法。
A method of passing a shield machine through an underground structure,
Forming the shield passage part of the underground structure with unreinforced concrete and providing a reinforcing member in the shield passage part;
Providing a frame so as to surround the shield passage part; and
C) injecting a liquid between the underground structure and the frame, and making the water pressure in the frame substantially equal to the soil water pressure outside the underground structure;
Removing the reinforcing member d;
A step e of excavating the shield passage portion with a shield machine;
Comprising
In the step a, a first water stop member is provided in the vicinity of one end of the reinforcing member,
In the step d, the reinforcing member is fixed to the first water-stopping member before the tip of the reinforcing member comes out of the first water-stopping member, and the shield passes through the underground structure. Method.
前記工程aでは、前記補強部材の他方の端部近傍に第2の止水部材が更に設けられ、
前記工程dでは、前記補強部材の先端が前記第2の止水部材内にある状態で、前記第2の止水部材の端に止水蓋を設けることを特徴とする請求項1記載の地下構造体へのシールド機通過方法。
In the step a, a second water stop member is further provided in the vicinity of the other end of the reinforcing member,
2. The underground according to claim 1, wherein, in the step d, a water-stopping lid is provided at an end of the second water-stopping member in a state where a tip of the reinforcing member is in the second water-stopping member. How to pass the shield machine to the structure.
前記地下構造体はシールドトンネルであり、
前記工程aは、シールド機により前記シールドトンネルを構築しながら、前記シールドトンネルの前記シールド通過部へ無筋コンクリート部を有するセグメントを設置する工程であり、
前記工程dは、前記シールドトンネルの周方向に前記補強部材を抜き取ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の地下構造体へのシールド機通過方法。
The underground structure is a shield tunnel;
The step a is a step of installing a segment having an unreinforced concrete portion in the shield passage portion of the shield tunnel while constructing the shield tunnel by a shield machine,
The method of passing a shield machine to an underground structure according to claim 1 or 2, wherein the step d extracts the reinforcing member in a circumferential direction of the shield tunnel.
前記地下構造体はケーソン立坑であり、
前記工程aは、ケーソンの前記シールド通過部を無筋コンクリートで形成する工程であり、
前記工程aの後に前記ケーソンを沈設させる工程fを更に具備し、
前記工程dは、前記ケーソン立坑内で略鉛直方向または略水平方向に前記補強部材を抜き取ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の地下構造体へのシールド機通過方法。
The underground structure is a caisson shaft;
The step a is a step of forming the shield passing portion of the caisson with unreinforced concrete,
Further comprising a step f of laying the caisson after the step a;
The method of passing a shield machine to an underground structure according to claim 1 or 2, wherein the step (d) extracts the reinforcing member in a substantially vertical direction or a substantially horizontal direction in the caisson shaft.
前記工程aでは、前記補強部材と前記地下構造体との間に荷重伝達部材が設けられることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の地下構造体へのシールド機通過方法。   The method of passing a shield machine to an underground structure according to any one of claims 1 to 4, wherein a load transmission member is provided between the reinforcing member and the underground structure in the step a. . 前記工程aでは、前記補強部材のガイドが設けられることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の地下構造体へのシールド機通過方法。   The method for passing a shield machine to an underground structure according to any one of claims 1 to 5, wherein a guide for the reinforcing member is provided in the step a.
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